专利名称：一种柠檬酸钠的制备方法
技术领域：
本发明涉及柠檬酸钠的制备方法，具体涉及一种从柠檬酸发酵液中利用蛋白质沉淀，经负载螯合吸附剂SBA-15分子筛吸附，阴离子交换树脂交换制备柠檬酸钠的方法。
背景技术：
柠檬酸钠是一种重要的柠檬酸盐，可在食品、饮料工业中用作风味剂、稳定剂；在医药工业中用作抗血凝剂、化痰药和利尿药；在洗涤剂工业中，可替代三聚磷酸钠作为无 毒洗涤剂的助剂；还用于酿造、注射液、摄影药品和电镀等方面有着广泛的应用。现有技术中，因原料来源不同，柠檬酸钠的制备方法各不相同，柠檬酸钠通常的制备方法是柠檬酸纯碱法，即将柠檬酸溶液与碱中和生成柠檬酸钠溶液。该方法虽然成本低，原料易得，但生产工艺复杂，不利于环保。杨金席报道了关于柠檬酸钠的应用与生产工艺，其中柠檬酸钙纯碱法因工艺复杂，操作繁琐，产品纯度偏低，缺乏市场竞争力；用柠檬酸氢氧化钠法制备柠檬酸钠的方法产品纯度虽然好，但对设备要求较高，难于降低生产成本杨金席，柠檬酸钠的应用与生产工艺[J]，辽宁化工，2002. Vol. 31, No. 5，212-213。由于柠檬酸钠对水中的Fe2+，Ca2+，Mg2+等金属离子有很强的螯合能力，因而导致柠檬酸钠产品中杂质金属离子的含量偏高，成为国内柠檬酸钠产品纯度偏低的主要原因。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种柠檬酸钠的制备方法，以克服现有技术中柠檬酸钠杂质金属离子含量较高，纯度偏低，工艺设备要求高，操作繁琐等不足。本发明的技术构思是这样的以柠檬酸发酵液为原料，在乙醇溶液中沉淀出蛋白质，经离心得到的溶液分别通过负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛过滤去除杂质金属离子、阴离子交换树脂交换，收集目标产物柠檬酸钠。本发明所述的柠檬酸钠的制备方法，包括如下步骤将20_25wt柠檬酸发酵液和75-80v/v%乙醇溶液在30-40 °C温度下搅拌反应0. 5-1小时，离心，所得滤液在0. 05-0. IMpa的压力下通过装有负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛过滤，滤液通过阴离子交换树脂进行离子交换，然后从得到的柠檬酸钠溶液中收集目标产物。其中，上述方法中，所述的负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛的制备为将SBA-15分子筛在浸溃液中浸溃24-48小时，过滤，得到的SBA-15分子筛用超纯水清洗，干燥，即获得负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛。按照上述制备方法，所述的浸溃液为由四乙烯五胺与乙醇溶液配制组成的溶液，其中四乙烯五胺与乙醇溶液的质量体积比为1:2-4，g/ml。所述的SBA-15分子筛与浸溃液中乙醇溶液的质量体积比为1:4-5，g/ml，所述的柠檬酸发酵液与乙醇溶液的质量体积比为10:5-8，g/ml。本发明的阴离子交换树脂为D315大孔弱碱性阴离子交换树脂，阴离子交换树脂与朽1檬酸发酵液的质量比为1:1-4, g/g。所述的收集目标产物步骤为将得到的柠檬酸钠溶液蒸发，干燥，即得白色固体的目标产物。经检测，用本发明方法制备得到的柠檬酸钠纯度> 99%,收率89-92%。产品中杂质金属离子的含量彡5ppm,均低于IOppm的指标值。与现有技术相比较，本发明具有如下优点⑴使用负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛对柠檬酸溶液中的杂质金属离子有很强的吸附能力，再经阴离子交换树脂交换，可有效去除柠檬酸钠溶液中杂质金属离子，提高朽1檬酸钠产品的纯度。⑵所使用的负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛和阴离子交换树脂均可回收，处 理后进行循环使用，大大降低了产品的生产成本。⑶本发明方法操作简单，能耗低，符合绿色环保的要求，产品质量稳定，纯度高，适于工业化生产。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。实施例II)负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛的制备取500g四乙烯五胺，加入IOOOml乙醇中溶解组成浸溃液，在室温下将250gSBA-15分子筛加入浸溃液中，浸溃24小时后过滤，用超纯水IOOOml清洗2次后，在100°C的条件下干燥24小时，即得到负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛336g，装柱，待用。2)柠檬酸钠的制备在500g25wt%柠檬酸发酵液中加入100ml75v/v%乙醇，保持温度30°C下搅拌I小时，经离心机离心后得到的清液在0. 05Mpa的压力下通过装有500g负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛，在同压力下通过装有500g D315大孔弱碱性阴离子交换树脂进行离子交换，得到的柠檬酸钠溶液经结晶、干燥，即得白色固体目标产品柠檬酸钠128. 6g，收率92. 0%，纯度99. 5%。经分析，杂质金属离子Fe3+，Ca2+，Mg2+，Cu2+，Mn2+含量均低于5ppm (结果参看表I)。实施例2I)负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛按照实施例I的方法制备得到。2)柠檬酸钠的制备在500g20wt%柠檬酸发酵液中加入50ml80v/v%乙醇，保持温度40°C下搅拌0. 5小时，经离心机离心后得到的清液在0. IOMpa的压力下通过装有IOOg负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛，在同压力下再通过IOOg D315大孔弱碱性阴离子交换树脂进行离子交换，得到的柠檬酸钠溶液经结晶、干燥，即得白色固体目标产品柠檬酸钠124. 6g，收率89. 1%，纯度99.0%。经分析，杂质金属离子Fe3+，Ca2+，Mg2+，Cu2+，Mn2+含量均低于5ppm (结果参看表I)。表I杂质金属离子含量分析结果
权利要求
1.一种柠檬酸钠的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 将20-25wt%柠檬酸发酵液和75-80v/v%乙醇溶液在30_4(TC温度下搅拌反应0. 5-1小时，离心，所得滤液在0. 05-0. IMpa压力下通过装有负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛过滤，滤液经过阴离子交换树脂进行离子交换，然后从得到的柠檬酸钠溶液中收集目标产物； 其中，所述的负载有螯 合吸附剂的SBA-15分子筛的制备为SBA-15分子筛在浸溃液中浸溃24-48小时，过滤得到的SBA-15分子筛用超纯水清洗，干燥，即得负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述的浸溃液为由四乙烯五胺与乙醇溶液配制组成的溶液，其中四乙烯五胺与乙醇溶液的质量体积比为1:2-4，g/ml。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的SBA-15分子筛与浸溃液中乙醇溶液的质量体积比为1:4-5，g/ml。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的柠檬酸发酵液与乙醇溶液的质量体积比为10:5-8, g/mlo
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的阴离子交换树脂为D315大孔弱碱性阴离子交换树脂。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的阴离子交换树脂与柠檬酸发酵液的质量比为1:1-4, g/go
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的收集目标产物包括如下步骤将得到的柠檬酸钠溶液蒸发、干燥，即得白色固体目标产物。
全文摘要
本发明公开了一种柠檬酸钠的制备方法。以柠檬酸发酵液为原料，在乙醇溶液中沉淀出蛋白质，经离心得到的溶液分别通过负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛过滤去除杂质金属离子，再经阴离子交换树脂进行离子交换，收集目标产物柠檬酸钠。经检测，纯度≥99%，收率89-92%，产品的杂质金属离子含量均低于10ppm。本发明方法操作简单，能耗低，利于环保的要求，适于工业化生产，所使用的负载有螯合吸附剂的SBA-15分子筛和阴离子交换树脂回收处理后可循环使用，降低成本。
文档编号C07C51/47GK102731294SQ201210254279
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者倪传宏, 张明, 罗苇, 胡鸣, 郑琦 申请人:国药集团化学试剂有限公司